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业绩案例

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石油公司托梁拔柱

一、工程概况

某石油公司办公楼由于改变使用要求,将整栋建筑改为办公用房,为了给刚进大楼的业主等人员一种开阔高远的空间感觉,特要求将裙房一、二层局部框架梁、柱、板去掉,层高均为5.1m,若去掉两层柱子,进门后的层高将达到10.2m,局部裙房改造加固前后如下图模型所示。

  

二、加固方案

切除首层和二层的框架柱,首层框架梁东西向跨度由8500mm 变为25500mm,南北向跨度由9000mm 变为18000mm,四周临近的框架柱荷载也相应增大。二层框架柱剪除,三层相应位置的柱就没有了支撑。综合考虑,将三层相应位置的柱一并剪除,为三层一并提供大空间,根据工程的实际情况建模计算,最终确定加固设计方案。

1 框架梁下部增加钢梁

切除柱子后,地下室顶板到二层顶板经过改造后跨度较大,大部分荷载转移至由框架柱和框架梁承担。框架梁加固采用上部加钢板,下部加型钢梁的加固方案处理。经计算,上部钢板为-650×30,采用螺栓M18@250 锚固,原梁下铁补植长100 短筋Φ25@300, 下部型钢梁采用腹板-650×20,翼缘350×30,钢板和型钢梁与原梁采用结构胶粘接,如上图所示。此方案改善了楼层承载能力,调整了裙楼刚度,从而保证了结构的整体抗震能力。

 

2、屋盖梁上部增加钢梁

裙房屋盖的两个柱子切除后,东西向框架梁的跨度由8.5m 变为25.5m,南北向跨度由9m 变为18m。受层高限制,为满足使用功能,在原框架柱上部增加混凝土柱墩作为钢梁支撑。经过计算型钢梁采用H950×600×20×30,加固节点右图所示。

 

3、框架柱外包角钢加固

考虑到造价及施工的难易程度,采用框架柱包钢加固方案,工艺成熟且便于施工,如右图所示。角钢L120×14,最外侧用结构胶加通长钢板,角钢与柱子之间空隙不小于8mm;角钢穿过楼板时将切断纵筋与角钢焊接牢靠。角钢下端通过钢板固定于基础底板,上端伸至楼板下皮。在钢板固定后压力注浆,增强结构整体受力特性,防止钢板内侧腐蚀。柱加固遇到梁时,用L63×6 角钢将梁封闭,防止漏浆。

三、施工流程

本工程采用先做好梁柱加固,再截柱的方案。对于框架柱混凝土不能被替换的问题,则由设计措施来弥补,计算时,新增混凝土采用与原混凝土同样强度等级C30,实际施工则采用提高一个强度等级的混凝土。工作顺序按以下进行。

1 屋面吊梁施工完毕可拆除三层柱。先破碎混凝土后按要求切断柱纵筋,碎落混凝土块不可对楼板有冲击。

2 三层加固钢梁施工完毕,待C30 灌浆料达到强度要求, 方可拆除梁地皮以下一段混凝土柱,补齐梁下钢板。

3 拆除二层楼板及梁,既先拆楼板然后次梁最后拆主梁和柱。

四、加固总结

施工采用全过程监测,结果表明改造后建筑结构工作完全正常。本工程是以梁、柱外包钢法加固的“托梁拔柱”工程的成功实例,在方案选择、施工管理、资源组合、绿色环保诸多方面均取得了优化效果。除广大农村外,我国城镇现有房屋约70 亿m2,因功能要求,在无法新建的情况下,如何利用改造现有旧房,本工程的经验可供参考。

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